人教版 (新课标)选修3选修3-3第八章 气体4 气体热现象的微观意义导学案

复习内容

第八章   气体

复习目标

1．  掌握三个实验定律一个状态方程并会用定律和理想气体状态方程分析定质量状态变化问题。

2．  会计算封闭气体压强，会利用图象进行解题。

考点分析

I级要求，2011年考试说明中对定量计算不做要求

考查题型

概念性选择题为主，会出现一些用定律的简单真空型计算

学习过程

用案人自我创新

【自主学习】

一、气体实验定律

玻意耳定律表达式：                   ，图象特征：        

查理定律表达式：                     ，图象特征：          

盖。吕萨克定律：                     ，图象特征：         

二、理想气体状态方程

1．理想气体是指：                                    

2．方程的表达式：                                   

三、气体热现象的微观意义。

【知识点考查】

一、气体压强的计算

例1 如图所示，竖直放置的U型管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长为10cm，水银柱b两个液面的高度差为5cm，大气压强为75cmHg，求气体A、B的压强。

二、气体状态变化图象及应用

例2一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p—T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标点0，bc垂直于ab而cd平行于ab，由图可以判断  (      )

    A．ab过程中气体体积不断减小

    B．bc过程中气体体积不断减小

    C．cd过程中气体体积不断增大

    D．da过程中气体体积不断增大

三、气缸类问题处理

一般思路：
⑴弄清题意，确定研究对象，一般地说，研究对象分两类：一类是热学研究对象（一定质量的理想气体），另一类是力学研究对象（气缸、活塞或某系统）。

⑵分析题目所描述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依气体实验定律列出方程；对力学研究对象要正确进行受力分析，依力学规律列出方程。

⑶注意挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。

⑷多个方程联立求解。对求解的结果要注意检查它们的合理性。

例3一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形容器内，活塞上堆放着铁砂，如图所示。最初活塞搁置在容器内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0，压强等于大气压强p0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了ΔT=60 K时，活塞及铁砂开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1=1.5H。此后，在维持温度不变的条件下逐渐取出铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度为H2=1.8H0，求此时气体的温度(不计活塞与容器之间的摩擦)。

达标检测

1．一定质量的理想气体的性质和特性有    (    )

A．在温度不变的条件下，体积与压强成反比

B．只有在温度不太低和压强不太大的情况下，普通实际气体才适用理想气体状态方程

c．体积不变时，分子的平均速率越大，气体压强也越大

D．理想分子之间没有相互作用力，除了相互碰撞，或者跟容器壁碰撞外不受力的作用

2．下列过程可能发生的是    (    )

  A．气体的温度变化，但压强、体积保持不变

  B．气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化

  C．气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化

  D．气体的温度、压强、体积都发生变化

3．一定质量的理想气体被等温压缩时，压强增大，从微观上来分析是因为 (     )

  A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲量增大

  B．器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞次数增多

  C．气体分子数增加

  D．气体分子密度增大

4．已知离地面越高时大气压强越小，温度也越低。现有一气球由地面向上缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何    (      )

 A．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大

 B．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小

 c．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小

 D．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大

5．如图所示，用弹簧测力计拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口端向下插入水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h。若试管本身的重力与管壁的厚度不计，此时弹簧测力计的读数    (    )

  A．等于进入试管内的H高水银柱的重力   

  B．等于外部大气压与内部空气对试管平底部分的压力之差

  c．等于试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力

  D．等于上面A、C所述的两个数值之差

6．如图所示，一导热性能良好的汽缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高到某一数值时，变化了的物理量有    (    )

 A．活塞高度h    B．缸体高度H

  C．气体压强p    D．弹簧长度L

7．如图所示，u形管A、B内装有一部分水银，通过橡皮管与玻璃管c相连，c管竖直插入水银槽中，已知A、B、C三管内径相同，若再往B管内注入一些水银，设整个过程温度不变，则    (        )

  A．A管内水银面上升的距离等于C管内水银槽中的水银 面下降的距离

  B．A管内水银面上升的距离大于C管内水银槽中的水银面下降的距离

  C．注入B管内的水银与排出c管中的水银一样多

  D．注入B管内的水银多于排出C管中的水银

8．将质量相同的同种气体A、曰分别密封在体积不同的两个容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体压强随温度t的变化图线如图所示，下列说法正确的是(    )

  A．A部分气体的体积比B部分小

  B．A、B的延长线将相交于t轴上的同一点

  C．A、A、B气体温度改变量相同时，压强改变量也相同

  D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大

9．一定质量的气体，下列叙述中正确的是    (    )

  A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

  B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增太

  C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

  D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大

10．钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽取钢瓶中的气体，第一种方法是用小抽气机，每次抽出l L气体，共抽取三次，第二种方法是用大抽气机，一次抽取3 L气体，这两种抽法中，抽取气体质量较多的是  (    )

    A．第一种抽法

    B．第二种抽法

    C．两种抽法抽出气体质量一样多

    D．无法判断

11．对于一定质量的理想气体，以P、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。如图所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。

(1)P一T图象(如图甲)中A、B两个状态，           状态体积小。

(2)V—T图象(如图乙)中C、D两个状态，            状态压强小。

(3)P—V图象(如图丙)中E、F两个状态，            状态温度低。

12．如图所示为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置，A为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气．，倒扣在水中。测量时，被测者尽力吸足空气，再通过B管用力将气体吹入A中，使A浮起。设整个过程中呼出气体的温度保持不变。

(1)呼出气体的分子热运动的平均动能          (填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)设圆筒A的横截面积为S，大气压强为P0，水的密度为ρ，桶底浮出水面的高度为h，桶内外水面的高度差为Δh，被测者的“肺活量”，即V0=                 .

13(选做题)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3m3的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为1270C。

    (1)求汽缸内气体的最终体积。

    (2)在下面的P—V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化。(大气压强为1．0×105Pa)

学习反思

布置作业